廣西海洋水質(zhì)水文浮標(biāo)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用與研究

李斌 劉保良 魏春雷

摘 要：多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測浮標(biāo)是用于海洋水質(zhì)監(jiān)測的一種新型儀器， 在廣西區(qū)海洋局的統(tǒng)一安排和部署下，于2013年11月開始在廣西沿海重要入海河流、廣西沿海重大工業(yè)排污口、廣西重要港灣、廣西赤潮多發(fā)區(qū)等重點(diǎn)敏感區(qū)域布設(shè)了16套海洋水質(zhì)生態(tài)監(jiān)測浮標(biāo)，并在國家海洋局北海海洋環(huán)境監(jiān)測中心站建設(shè)完成浮標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收控制中心。通過布設(shè)自動(dòng)化水質(zhì)監(jiān)控浮標(biāo)可形成覆蓋廣西近岸海域重大潛在污染源的水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，基本實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控污染物的排放情況和海洋環(huán)境的變化情況，做到提前對(duì)赤潮、溢油等污染事故的預(yù)警預(yù)報(bào)，為海洋資源開發(fā)利用、決策與規(guī)劃、為海洋環(huán)境和生態(tài)管理、為科學(xué)研究和環(huán)境評(píng)價(jià)提供科學(xué)的依據(jù)。本文將對(duì)該16套水質(zhì)浮標(biāo)于2017年1～12月間在廣西海域全年的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)浮標(biāo) 在線監(jiān)測 數(shù)據(jù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）07（b）-0108-04

近年來，隨著廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的開放開發(fā)，一大批工業(yè)項(xiàng)目在沿海三市上馬，隨著海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不可避免地給海洋環(huán)境生態(tài)保護(hù)帶來了嚴(yán)重的壓力。為完善廣西海洋環(huán)境保護(hù)和海洋災(zāi)害應(yīng)急管理工作，不斷提升海洋災(zāi)害應(yīng)急反應(yīng)能力，實(shí)時(shí)掌握陸源入海物排海情況，更有效的保護(hù)海洋環(huán)境，為開展廣西近岸海域?qū)崟r(shí)監(jiān)測監(jiān)控能力建設(shè)，廣西壯族自治區(qū)海洋局經(jīng)過嚴(yán)密部署，在廣西沿海重要入海河流、廣西沿海重大工業(yè)排污口、廣西重要港灣、廣西赤潮多發(fā)區(qū)等重點(diǎn)敏感區(qū)域布設(shè)了16套海洋水質(zhì)水文監(jiān)測浮標(biāo)及1套岸基水質(zhì)環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測站。王軍成[1]趙聰蛟，周燕[3]介紹了國內(nèi)外海洋資料浮標(biāo)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展。

廣西近岸海域?qū)崟r(shí)監(jiān)測監(jiān)控能力建設(shè)第一期投放的16套浮標(biāo)（GX04，GX06，GX07，GX11，GX14，GX15，GX19，GX02，GX05，GX13，GX20，GX21， GX-01，GX-03，GX-16，GX17）于2017年4月全部通過驗(yàn)收，GX-09岸基水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測站于2017年11月通過驗(yàn)收。水質(zhì)水文浮標(biāo)監(jiān)測常規(guī)水質(zhì)參數(shù)包括：水溫、電導(dǎo)、鹽度、PH、溶解氧、濁度、葉綠素、藍(lán)綠藻共8項(xiàng)；氣象參數(shù)包括：溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降水；營養(yǎng)鹽參數(shù)包括：硝酸鹽、亞硝酸鹽、活性磷酸鹽、氨氮共4項(xiàng)；水文參數(shù)包括：流速、流向。水質(zhì)水文監(jiān)測浮標(biāo)系統(tǒng)站位圖如圖1。

1 監(jiān)測結(jié)果

2017年，廣西海洋水質(zhì)水文監(jiān)測浮標(biāo)系統(tǒng)16套水質(zhì)浮標(biāo)和1套岸基水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測站全年正常在線運(yùn)行2017年1～12月廣西海洋水質(zhì)水文監(jiān)測浮標(biāo)系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測情況表見表1。

監(jiān)測結(jié)果顯示，2017年廣西近岸海域水質(zhì)基本良好，1個(gè)監(jiān)測站位海域?yàn)橐活愃|(zhì)，3個(gè)監(jiān)測站位海域?yàn)槿愃|(zhì)，2個(gè)監(jiān)測站位海域?yàn)樗念愃|(zhì)，11個(gè)監(jiān)測站位海域?yàn)榱铀念愃|(zhì)。除GX-01、GX-02、GX-03、GX-04、GX-05、GX-07、GX-13、GX-14、GX-15、GX-16、GX-17、GX-20站位監(jiān)測海域未達(dá)到海洋功能區(qū)水質(zhì)要求外，共有5個(gè)監(jiān)測站位海域各指標(biāo)日均值均達(dá)標(biāo)，站位達(dá)標(biāo)率為29%。監(jiān)測站位海域水質(zhì)達(dá)標(biāo)天數(shù)占監(jiān)測總天數(shù)的比例為89.34%。 2017年，GX-01、GX-02、GX-03、GX-04、GX-05、GX-07、GX-13、GX-14、GX-15、GX-16、GX-17、GX-20共12個(gè)站位監(jiān)測海域出現(xiàn)超標(biāo)情況。

超標(biāo)因子主要為活性磷酸鹽、無機(jī)氮.超標(biāo)原因主要受地表徑流及其攜帶入海污染物的影響，全年超標(biāo)天數(shù)比例最高的月份為6月、7月，原因?yàn)橄募窘涤炅枯^大，地表徑流及其攜帶入海污染物總量隨之增大。廣西海洋水質(zhì)水文監(jiān)測浮標(biāo)系統(tǒng)全年水質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)見表3。

2 水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)論

根據(jù)自動(dòng)監(jiān)測結(jié)果，采用《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB3097-1997）中的pH、溶解氧、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、活性磷酸鹽、石油類等監(jiān)測要素的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)16套水質(zhì)浮標(biāo)和1套岸基水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測站站位所在海域的水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3 廣西近岸海域水質(zhì)全年變化趨勢(shì)

廣西海洋水質(zhì)水文監(jiān)測浮標(biāo)系統(tǒng)自2014年5月開始正常在線運(yùn)行。2017年，廣西海洋水質(zhì)水文監(jiān)測浮標(biāo)系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果顯示，廣西近岸海域水質(zhì)環(huán)境基本保持良好。

4 問題及建議

由于浮標(biāo)投放的近岸海域漁業(yè)活動(dòng)頻繁，多個(gè)浮標(biāo)在運(yùn)行過程中被漁船擦撞，導(dǎo)致太陽能供電板破碎、標(biāo)體防腐漆破損、鋼架歪曲、線纜斷裂等損壞，建議加強(qiáng)對(duì)漁民關(guān)于海洋環(huán)境保護(hù)的宣傳力度，使?jié)O民具備保護(hù)浮標(biāo)的意識(shí)。

GX-07所在的茅嶺江入海口海域是采砂船及航運(yùn)主要作業(yè)區(qū)域，上游有煉鋼廠、紙漿廠及洗礦廠等，居民生活污水也排入河流中，該區(qū)域水體常年渾濁，營養(yǎng)鹽經(jīng)常超標(biāo)，水質(zhì)大部分時(shí)間為劣四類；而且GX-07浮標(biāo)附近新布設(shè)了很多漁排，如果風(fēng)浪天氣較大會(huì)引起漁排撞壞浮標(biāo)，建議實(shí)施有力措施整治海洋環(huán)境和規(guī)范養(yǎng)殖開發(fā)，對(duì)違法采砂船只進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)法。

在12月至3月期間，天氣回暖情況下極易發(fā)生藻類增殖現(xiàn)象，建議海洋環(huán)境監(jiān)測部門密切注意廣西近岸海域赤潮風(fēng)險(xiǎn)狀況，及時(shí)搜集海域狀況信息，發(fā)現(xiàn)疑似赤潮時(shí)采取相應(yīng)措施，降低赤潮造成的危害。

浮標(biāo)系統(tǒng)的部分營養(yǎng)鹽分析儀（WIZ）因耗材老化，泵管及蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)子老化較嚴(yán)重。隨著浮標(biāo)運(yùn)營年限逐步延伸，配件資源面臨緊缺，建議著手考慮配件采購事宜。GX-07號(hào)浮標(biāo)所處海域岸上移動(dòng)基站故障，2G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信不正常，浮標(biāo)數(shù)據(jù)無法正常接收，經(jīng)常有中斷的現(xiàn)象。未來2G網(wǎng)絡(luò)陸續(xù)退出市場，將會(huì)嚴(yán)重影響到浮標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸，建議督促當(dāng)?shù)匾苿?dòng)公司盡快修復(fù)故障或者升級(jí)浮標(biāo)MODEM為4G模塊。

5 結(jié)語

通過布設(shè)自動(dòng)化水質(zhì)監(jiān)控浮標(biāo)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)得出，2017年，廣西海域未發(fā)生赤潮現(xiàn)象。但在3月19日，北海市潿洲島周邊海域出現(xiàn)球形棕囊藻增殖聚集現(xiàn)象，藻類密度未達(dá)到赤潮警戒值，3月底藻類增殖聚集現(xiàn)象逐漸消失。形成覆蓋廣西近岸海域重大潛在污染源的水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，基本實(shí)現(xiàn)管控海域的陸源入海物狀況和海洋環(huán)境質(zhì)量狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。按照自治區(qū)海洋局工作部署，對(duì)廣西近岸海域疑似赤潮的水質(zhì)異常情況進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)，為政府部門保護(hù)海洋環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王軍成.國內(nèi)外海洋資料浮標(biāo)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].海洋技術(shù)，1998，17（1）：11-13.

[2] 張彩云，張學(xué)敏，商少凌.廈門西海域水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測浮標(biāo)資料的質(zhì)量控制研究[A].中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)[C].2009.

[3] 趙聰蛟，周燕.國內(nèi)海洋浮標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)研究概況[J].海洋開發(fā)與管理，2013（11）：17-22.

[4] 周煜，藍(lán)文陸，李天深.海洋自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)在生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)及監(jiān)測中的應(yīng)用[J].科協(xié)論壇，2012（7）：96-97.